JP2013183950A - 生体情報測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排尿に関する下部尿路の疾病の有無や状態をより的確に判断することができる、あるいは排尿に関する介護予防や予防医療を実現することができる生体情報測定装置を提供することを目的とする。
【解決手段】被験者によって排泄された尿の排尿量を経時的に測定可能な排尿量測定手段１１０と、被験者の膀胱の内部の尿量を測定可能な膀胱内尿量測定手段１２０と、排尿量測定手段の測定結果と膀胱内尿量測定手段の測定結果とに基づいて、経時的に同期した相関データであって膀胱の収縮の経時的変化の情報を含む相関データを作成する演算手段１３０と、を備えたことを特徴とする生体情報測定装置１００が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明の態様は、一般的に、生体情報測定装置に関し、具体的には排尿量や残尿量などを測定する生体情報測定装置に関する。

例えば、下部尿路の病状を判断する診断パラメータとしては、排尿量、残尿量、膀胱容量、膀胱内圧等が用いられている。それらを測定する装置として、例えばロート状の開口を有する容器や洋風大便器のボウルなどに排尿することによって排尿量や尿流率などを測定する装置がある。また、例えば膀胱に向けて超音波を発信したときの反射波によって残尿量や膀胱容量などを測定する装置がある（例えば、特許文献１および２）。

下部尿路の管理においては、前述したような診断パラメータの検査結果を総括して判断する必要がある。そのため、排尿量の測定と、その排尿終了直後の膀胱内の尿量（残尿量）の測定と、は、一連の測定として行われることが望ましい。しかし、排尿量や残尿量などの検査は、それぞれ別々に行なわれている。すなわち、診断パラメータの検査結果の総括においては、作業的な手間あるいは負荷がかかる。例えば、トイレにおいて排尿量の測定を行い、時間がしばらく経過した後に、別の検査室において残尿量の測定を行う場合がある。そのため、残尿量の測定結果から排尿終了直後の残尿量を推定することが困難となる場合がある。このように、下部尿路の管理は、泌尿器科の中でも特化した分野になっている。

また、排尿状態は、精神状態の変化の影響を受け易い。そのため、尿流率の測定および残尿量の測定を特別に用意された検査室で行った場合には、測定結果に影響を及ぼすことがある。さらに、体内の臓器である膀胱の状態を超音波等で体外から観察する場合には、測定機器の測定子と膀胱との相対的な位置関係によって観察結果が異なり易い。そのため、測定機器の測定子の固定方法に配慮が必要である。

特開平７−１７１１４９号公報 特許第４６７７６１５号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、排尿に関する下部尿路の疾病の有無や状態をより的確に判断することができる、あるいは排尿に関する介護予防や予防医療を実現することができる生体情報測定装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、被験者によって排泄された尿の排尿量を経時的に測定可能な排尿量測定手段と、前記被験者の膀胱の内部の尿量を測定可能な膀胱内尿量測定手段と、前記排尿量測定手段の測定結果と前記膀胱内尿量測定手段の測定結果とに基づいて、経時的に同期した相関データであって前記膀胱の収縮の経時的変化の情報を含む相関データを作成する演算手段と、を備えたことを特徴とする生体情報測定装置である。

この生体情報測定装置によれば、排尿量測定手段の測定結果と、膀胱内尿量測定手段の測定結果と、に基づいて排尿に伴う膀胱内の収縮状態をより正確に把握することができる。つまり、下部尿路の主要臓器の１つとしての膀胱の収縮の排尿時の経時的変化をより容易に把握することができる。そのため、排尿に関する下部尿路の疾病の有無や状態をより的確に判断することができる。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記排尿量測定手段は、洋風大便器の溜水の水位変化を計測して前記排尿量を求め、前記膀胱内尿量測定手段は、前記膀胱へ向けて超音波を放射し、前記超音波の反射状態により前記膀胱の内部の尿量を求めることを特徴とする生体情報測定装置である。

この生体情報測定装置によれば、排尿量の測定と、膀胱内の尿量の測定と、をトイレ室内の環境で行うことができる。そのため、測定後の排尿処理や装置の洗浄等の後始末がより簡易的となる。

また、第３の発明は、第２の発明において、前記膀胱内尿量測定手段は、前記膀胱の内部の尿量を測定するときの所定の測定姿勢に前記被験者の姿勢を保持する固定補助部材と、前記膀胱に対して前記超音波を送受信する超音波送受信部材と、前記洋風大便器からみて前記被験者の体を固定し、前記被験者の体の所定部位に前記超音波送受信部材を位置決めする位置決め部材と、を有することを特徴とする生体情報測定装置である。

この生体情報測定装置によれば、被験者は、超音波送受信部材を所定位置に容易に自ら貼り付けることができるとともに、膀胱内の尿量を測定する際の正しい姿勢を特に配慮することなく維持することができる。そのため、プライバシーが確保されたトイレ室内の環境において生体情報の測定を被験者自身が行っても、信頼性のより高い測定値を得ることができる。

また、第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記相関データは、少なくとも排泄中における前記膀胱の内部の尿量の経時的変化を表したことを特徴とする生体情報測定装置である。

この生体情報測定装置によれば、排尿行為の進行に伴う膀胱収縮の経時的変化を端的に把握することができる。そのため、より容易に診断を行うことができる。

本発明の態様によれば、排尿に関する下部尿路の疾病の有無や状態をより的確に判断することができる、あるいは排尿に関する介護予防や予防医療を実現することができる生体情報測定装置が提供される。

本発明の実施の形態にかかる生体情報測定装置を表す模式的平面図である。 本実施形態にかかる生体情報測定装置の要部構成を表すブロック図である。 本実施形態にかかる生体情報測定装置における診断パラメータの測定手順の一例を例示するフローチャート図である。 被験者が便座に着座した状態を表す模式的斜視図である。 本実施形態の固定補助部材を表す模式的斜視図である。 被験者が位置決め部材を取り付ける動作の一例を例示する模式的斜視図である。 本実施形態の制御部が作成した相関データの一例を例示するグラフ図である。 本実施形態の制御部が作成した相関データの他の一例を例示するグラフ図である。 本実施形態の排尿量測定手段の具体例を例示する模式的断面図である。 本実施形態の膀胱内尿量測定手段の具体例を例示するブロック図である。 超音波データと蓄尿状態との関係を例示するグラフ図および模式的断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる生体情報測定装置を表す模式的平面図である。
また、図２は、本実施形態にかかる生体情報測定装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図１は、排尿量測定手段１１０および膀胱内尿量測定手段１２０と、演算手段１３０と、が電気的に接続された状態を併せて表している。

図１に表したように、本実施形態にかかる生体情報測定装置１００は、排尿量測定手段１１０と、膀胱内尿量測定手段１２０と、演算手段１３０と、を備える。排尿量測定手段１１０および膀胱内尿量測定手段１２０は、トイレ室に設けられている。排尿量測定手段１１０は、被験者３００が排尿した尿の量（排尿量）や、単位時間当たりの排尿量（尿流率）を経時的に測定する。膀胱内尿量測定手段１２０は、超音波を使用して被験者３００の膀胱内の尿量（残尿量）を測定する。膀胱内尿量測定手段１２０は、残尿量を経時的に測定してもよい。排尿量測定手段１１０および膀胱内尿量測定手段１２０の具体例については、後に詳述する。

排尿量測定手段１１０および膀胱内尿量測定手段１２０が設けられたトイレ室には、トイレ装置２００が設置されている。トイレ装置２００は、洋風大便器２１０と、便座２２０と、ライニング２３０と、背もたれ部２４０と、を備える。図２に表したように、洋風大便器２１０は、溜水２１１と、尿流率測定装置２１３と、を有する。溜水２１１は、洋風大便器２１０のボウル２１２（図５参照）の底部に形成されている。尿流率測定装置２１３は、被験者３００の排尿に伴う溜水２１１の水位変化を測定し、予め記憶した溜水２１１の水位と水量との検量関係を使用して排尿量や尿流率を演算する。背もたれ部２４０は、ライニング２３０の上部に設けられている。

図２に表したように、本実施形態では、洋風大便器２１０は、生体情報測定装置１００の一部であり、排尿量測定手段１１０に含まれている。つまり、排尿量測定手段１１０は、洋風大便器２１０を有する。排尿量測定手段１１０は、通信手段１１７を有し、例えばＬＡＮ（Local Area Network）などを経由して演算手段１３０へ測定結果などを送信することができる。

膀胱内尿量測定手段１２０は、超音波送信装置１２１を有する。超音波送信装置１２１は、プローブ（超音波送受信部材）１２２（図１参照）と、尿量演算装置１２３と、を有する。プローブ１２２は、被験者３００の膀胱に対して超音波を送受信することができる。膀胱内尿量測定手段１２０は、プローブ１２２が発信（放射）した超音波のエコーを利用して膀胱形状を推定し、尿量演算装置１２３を使用して膀胱内の尿量を測定する。また、膀胱内尿量測定手段１２０は、通信手段１２５を有し、例えばＬＡＮなどを経由して演算手段１３０へ測定結果などを送信することができる。

演算手段１３０は、制御部（処理部）１３１と、表示部１３３と、を有する。制御部１３１は、排尿量測定手段１１０の測定結果と、膀胱内尿量測定手段１２０の測定結果と、に基づいて、経時的に同期した相関データであって被験者３００の膀胱収縮の経時的変化の情報を含む相関データを作成する。制御部１３１が作成した相関データは、表示部１３３に表示される。

図３は、本実施形態にかかる生体情報測定装置における診断パラメータの測定手順の一例を例示するフローチャート図である。
また、図４は、被験者が便座に着座した状態を表す模式的斜視図である。
また、図５は、本実施形態の固定補助部材を表す模式的斜視図である。
また、図６は、被験者が位置決め部材を取り付ける動作の一例を例示する模式的斜視図である。

図３および図４に表したように、被験者３００は、排尿量や尿流率や残尿量などの診断パラメータの測定を行う場合には、まず、便座２２０に着座し排尿量測定手段１１０の起動操作を行う（ステップＳ１０１）。続いて、被験者３００は、便座２２０に着座した状態（座位）において、洋風大便器２１０のボウル２１２内に排尿する（ステップＳ１０３）。すると、被験者３００の排尿量および尿流率の測定が排尿量測定手段１１０により行われる（ステップＳ１０３）。続いて、被験者３００は、排尿量測定手段１１０の終了操作を行う（ステップＳ１０５）。

続いて、図５に表したように、被験者３００は、固定補助部材１２７を便座２２０の後背部に設置する（ステップＳ１０７）。なお、固定補助部材１２７は、便座２２０の後背部に予め固定されていてもよい。図１および図５に表したように、固定補助部材１２７は、長手方向あるいは設置状態の左右方向にみたときに略三角形の断面形状を有し、被験者３００の姿勢を測定姿勢に設定あるいは保持する。「測定姿勢」とは、座位において膀胱内尿量測定手段１２０により膀胱内の尿量を測定するときの被験者３００の姿勢をいうものとし、後述するように、後傾姿勢をいうものとする。固定補助部材１２７としては、例えば内部に緩衝材を有するクッションが挙げられる。

なお、固定用補助部材１２７の使用目的は、座位の場合において、被験者３００の腰を浮かせることによって骨盤部の恥骨が膀胱を隠さないように上半身を後傾姿勢とさせ、プローブ１２２の発する超音波を正しく膀胱に照射させることである。従って、固定用補助部材１２７は、恥骨が膀胱を隠さないような後傾姿勢に被験者３００の姿勢を保持できればよい。そのため、固定補助部材１２７の断面形状は、略三角形の形状だけでなく、例えば、採血時に使用する採血枕のように略楕円形状でもよい。

ここで、本願明細書においては、便座２２０に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座２２０に座った使用者からみて後方を「後方」とする。また、後方を向いて洋風大便器２１０の前に立った使用者からみて右側を「右側方」とし、左側を「左側方」とする。

続いて、図１および図６に表したように、被験者３００は、上体を後方へ屈めた後傾姿勢をとり、自身の腰部を固定補助部材１２７に当て、また自身の背中を背もたれ部２４０に当てる。続いて、図６に表したように、被験者３００は、後傾姿勢のままで位置決め部材１２９を自身の恥骨部の近傍の周囲に取り付ける（ステップＳ１０９）。

位置決め部材１２９としては、例えばベルトなどが挙げられる。位置決め部材１２９の一端は、例えばライニング２３０に固定されている。また、位置決め部材１２９の他端部には、一対の係合部１２９ａ、１２９ｂと、一対の孔１２９ｃ、１２９ｄと、が設けられている。なお、本実施形態の位置決め部材１２９には、二組の一対の係合部１２９ａ、１２９ｂが設けられているが、一対の係合部１２９ａ、１２９ｂの設置数は、特に限定されるわけではない。

図６に表した矢印Ａ１〜矢印Ａ３のように、被験者３００は、一対の孔１２９ｃ、１２９ｄ同士の位置を合わせつつ、一対の係合部１２９ａ、１２９ｂ同士を係合させる。これにより、被験者３００の体が洋風大便器２１０に略固定される。一対の係合部１２９ａ、１２９ｂとしては、例えば一対のマジックテープ（登録商標）などが挙げられる。このとき、被験者３００は、孔１２９ｃ、１２９ｄが恥骨近傍の膀胱付近に位置するように位置決め部材１２９を取り付ける。

続いて、被験者３００は、位置決め部材１２９の孔１２９ｃ、１２９ｄを通して自身の恥骨近傍の膀胱付近にプローブ１２２を貼り付ける（ステップＳ１１１）。これにより、プローブ１２２が恥骨近傍の膀胱付近の所定位置に固定される。つまり、孔１２９ｃ、１２９ｄは、被験者３００の体の所定部位にプローブ１２２を位置決めさせる機能を有する。位置決め部材１２９は、伸縮性を有するため、被験者３００のウエストに差違があっても、プローブ１２２を正しい位置に位置決めさせることができる。

続いて、被験者３００は、後傾姿勢のままで膀胱内尿量測定手段１２０により膀胱内の尿量を測定する（ステップＳ１１３）。そして、被験者３００は、診断パラメータの測定を終了する（ステップＳ１１５）。

本実施形態によれば、被験者３００は、排尿量測定手段１１０により排尿量および尿流率の測定を行った後に、その排尿終了直後の膀胱内の尿量の測定を一連の測定として自ら行うことができる。これにより、排尿に関する一連の行為の中で、どのような排尿状態のときに、膀胱内にどれだけの残尿量があるのかをより正確に把握することができる。また、排尿量測定手段１１０の測定結果と、膀胱内尿量測定手段１２０の測定結果と、に基づいて排尿に伴う膀胱内の収縮状態をより正確に把握することができる。つまり、下部尿路の主要臓器の１つとしての膀胱の収縮の排尿時の経時的変化をより容易に把握することができる。そのため、排尿に関する下部尿路の疾病の有無や状態をより的確に判断することができる。

また、排尿量および尿流率の測定と、膀胱内の尿量の測定と、をトイレ室内の環境で行うことができる。そのため、測定後の排尿処理や装置の洗浄等の後始末がより簡易的となる。

また、被験者３００は、プローブ１２２を所定位置に容易に自ら貼り付けることができるとともに、膀胱内の尿量を測定する際の正しい所定の姿勢（後傾姿勢）を特に配慮することなく維持することができる。そのため、プライバシーが確保されたトイレ室内の環境において生体情報の測定を被験者３００自身が行っても、信頼性のより高い測定値を得ることができる。

また、プライバシーが確保された環境であって被験者３００が安心できる環境において、被験者３００自身が生活の中で排尿量や尿流率や残尿量を自ら測定し評価することができる。そのため、排尿に関する介護予防や予防医療を実現することができる。さらに、在宅や介護施設（例えば、ケアハウス、高齢者専用賃貸住宅など）や病院における利用者の排尿情報を集約および管理することができる。

また、制御部１３１は、少なくとも排尿中における膀胱内の尿量の経時的変化を表す相関データを作成することができる。この場合には、排尿行為の進行に伴う膀胱収縮の経時的変化を端的に把握することができる。そのため、より容易に診断を行うことができる。

図７は、本実施形態の制御部が作成した相関データの一例を例示するグラフ図である。 また、図８は、本実施形態の制御部が作成した相関データの他の一例を例示するグラフ図である。
なお、図７および図８に表したグラフ図の横軸は、時間（秒）を表している。図７に表したグラフ図の左側の縦軸は、膀胱内尿量（ミリリットル：ｍＬ）を表している。図７に表したグラフ図の右側の縦軸は、尿流率（ミリリットル／秒：ｍＬ／秒）を表している。体積減少率、膀胱半径、および膀胱収縮速度に関する単位は、任意単位である。図７に表したグラフ図の全ての指標は、経時的に同一のタイミングとしてグラフ化されている。図８に表したグラフ図では、時間を表す横軸の位置を揃えて経時的に同一のタイミングとしている点は図７に表したグラフ図と同じであるが、各測定項目を個別に描画している。具体的には、図８（ａ）の縦軸は、尿流率（ｍＬ／秒）を表している。図８（ｂ）の縦軸は、膀胱内尿量（ｍＬ）を表している。図８（ｃ）の縦軸は、体積減少率（パーセント：％）を表している。図８（ｄ）の縦軸は、膀胱半径（ミリメートル：ｍｍ）を表している。図８（ｅ）の縦軸は、膀胱収縮速度（ミリメートル／秒：ｍｍ／秒）を表している。

図３に関して前述したように、まず、尿流率の測定が排尿量測定手段１１０により行われる。続いて、膀胱内の尿量の測定が膀胱内尿量測定手段１２０により行われる。そして、排尿量測定手段１１０により測定された尿流率ｑ（ｍＬ／秒）と、膀胱内尿量測定手段１２０により測定された残尿量Ｒ１と、に基づいて膀胱内の尿量を逆に積算し、排尿前に膀胱に溜まっていた尿量を算出する。

すなわち、排尿量測定手段１１０により測定された尿流率ｑ（ｍＬ／秒）と、膀胱内尿量測定手段１２０により測定された残尿量Ｒ１と、に基づいて、時間ｔにおける膀胱内尿量Ｒ（ｔ）（ｍＬ）は、式（１）および式（２）により演算される。なお、式（１）中の「Ｒ０」は、排尿前の膀胱内尿量を表している。

また、体積減少率η（ｔ）は、時間ｔにおける膀胱内尿量Ｒ（ｔ）の排尿前の膀胱内尿量Ｒ０に対する比であり、式（３）により演算される。

また、時間ｔにおける膀胱の半径ｒ（ｔ）は、膀胱の形状を球と仮定することで、式（４）により演算される。

また、膀胱収縮速度ｖ（ｔ）は、時間ｔにおける膀胱の半径ｒ（ｔ）の変化量であり、式（５）により演算される。

次に、本実施形態の排尿量測定手段１１０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図９は、本実施形態の排尿量測定手段の具体例を例示する模式的断面図である。
なお、図９（ａ）は、排尿前の排尿量測定手段１１０の状態を例示する模式的断面図である。図９（ｂ）は、排尿中あるいは排尿直後の排尿量測定手段１１０の状態を例示する模式的断面図である。図９（ｃ）は、便器洗浄後の排尿量測定手段１１０の状態を例示する模式的断面図である。

本具体例の排尿量測定手段１１０の尿流率測定装置２１３は、導水管１１１と、水位センサ（圧力センサ）１１３と、貯留タンク１１５と、を有する。導水管１１１の一端は、洋風大便器２１０のボウル２１２の底部と接続されている。導水管１１１の他端は、水位センサ１１３を介して貯留タンク１１５と接続されている。導水管１１１は、ボウル２１２内の溜水２１１を水位センサ１１３を介して貯留タンク１１５へ導くことができる一方で、貯留タンク１１５内の水を水位センサ１１３を介して洋風大便器２１０のボウル２１２へ導くことができる。

溜水２１１の水位は、貯留タンク１１５内の水の水位と同等である。また、図９（ａ）に表したように、溜水２１１の水位は、溢流水位よりも低い位置に適宜設定されている。 ここで、本願明細書において「溢流水位」とは、水がトラップから溢れて排水配管に排出されるときの水位をいうものとする。また、本願明細書において「溜水水位（溜水の水位）」とは、洋風大便器２１０のボウル２１２内の溜水２１１の水位をいうものとする。 また、本具体例の尿流率測定装置２１３は、本実施形態にかかる生体情報測定装置１００が設置されたときの溜水２１１の水位と水量とを学習し記憶する。

図９（ｂ）に表したように、被験者３００が洋風大便器２１０のボウル２１２内に排尿すると、溜水２１１の水位および貯留タンク１１５内の水の水位は上昇する。このとき、溜水２１１の水位は、想定される排尿量を考慮し、被験者３００が排尿したときでも溢流水位に達しないように適宜設定されている。
水位センサ１１３は、被験者３００の排尿に伴う貯留タンク１１５内の水の水位変化を検知する。そして、本具体例の尿流率測定装置２１３は、水位センサ１１３の検知結果に基づいて、予め記憶した溜水２１１の水位と水量との検量関係を使用して排尿量や尿流率を演算する。

続いて、図９（ｃ）に表したように、被験者３００が便器洗浄を行うと、尿流率測定装置２１３の内部が適宜洗浄される。そして、溜水２１１の水位が、前述したように溢流水位よりも低い位置に適宜設定される。

このようにして、被験者３００は、洋風大便器２１０のボウル２１２内に排尿することで、排尿量の測定および尿流率の測定を行うことができる。

次に、本実施形態の膀胱内尿量測定手段１２０の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図１０は、本実施形態の膀胱内尿量測定手段の具体例を例示するブロック図である。
また、図１１は、超音波データと蓄尿状態との関係を例示するグラフ図および模式的断面図である。

図１０に表したように、本具体例の膀胱内尿量測定手段１２０の尿量演算装置１２３は、超音波振動子振動回路１２３ａと、タイミング発生回路１２３ｂと、低雑音増幅器１２３ｃと、可変増幅器１２３ｄと、ＡＤ変換回路１２３ｅと、波形メモリ１２３ｆと、を有する。

本具体例の膀胱内尿量測定手段１２０においては、プローブ１２２は、複数の超音波振動子を内蔵し、膀胱３０６の形状に最適な位置に装着される。プローブ１２２は、被験者３００の下腹部３０２の体表面から恥骨３０３で遮られない方向に、且つできる限り膀胱３０６の縮小時から最大拡張時の膀胱３０６の上端を含む適当な方向に超音波１２２ａを発信し、臓器等で反射した超音波エコーを検出する。プローブ１２２から放射される超音波１２２ａは、超音波振動子を励振させるパルス発生回路を含む超音波振動子振動回路１２３ａによって制御される。超音波振動子振動回路１２３ａは、複数の超音波の送受信を時分割管理し、波形収録回路等との同期を行うタイミング発生回路１２３ｂによって制御されている。

プローブ１２２を介して送信される超音波振動子からの信号は、人体に有害性の無い非常に小さいものである。そのため、反射エコーの信号は、比較的小さく、大きな増幅を必要とされる。そのため、反射エコーの信号は、低雑音増幅器１２３ｃを用いて増幅された後、後段の可変増幅器１２３ｄに送られる。そして、低雑音増幅器１２３ｃからの後壁エコー振幅が飽和せず評価に適切な値となるように、演算手段１３０によって自動増幅率制御がなされる。可変増幅器１２３ｄからの増幅信号は、ＡＤ変換回路１２３ｅでアナログ信号としての超音波エコーからデジタル信号に変換される。ＡＤ変換された超音波波形は、高速メモリとしての波形メモリ１２３ｆに格納され記録される。

膀胱３０６における蓄尿が進行していくと、膀胱３０６は、周囲の臓器を押しながら拡張していく。収縮している膀胱３０６自体は、比較的伸張しやすい構造を有する。そのため、膀胱３０６の内圧は、僅かに穏やかに上昇していく。一方、膀胱３０６が本来の大きさまで拡張すると、膀胱３０６を形成する筋層が伸ばされる。膀胱３０６を形成する筋層は、所定以上伸びると、膀胱３０６の拡張に対して大きな抵抗となる。膀胱３０６が所定の容積まで増大すると、ヒトは、膀胱壁の緊張によって大きな尿意を感じる。

また、このように膀胱壁が緊張すると、膀胱壁を透過する超音波１２２ａのエネルギーは減少し、背後臓器３１０からのエコーが小さくなるという知見が各種の実験により得られた。その実験結果は、図１１に表した如くである。

すなわち、図１１（ｅ）〜図１１（ｈ）に表したように、まず、被験者３００の下腹部３０２における恥骨３０３の上部に超音波１２２ａの発信と受信を行うプローブ１２２を配置する。プローブ１２２は、膀胱３０６の側に向けて超音波１２２ａを発信して反射エコーを受信する。図１１（ｅ）に表したように、膀胱３０６における蓄尿が比較的少なく、プローブ１２２からみたときに実質的に恥骨３０３の背部に膀胱３０６が存在する状態のときには、プローブ１２２からの超音波１２２ａは、膀胱３０６にほとんど当たらず、膀胱３０６が存在する部分の背後に位置する直腸等の背後臓器３１０に達する前に散乱吸収される。このときには、図１１（ａ）に表したように、プローブ１２２に近接した部分の腹筋等の他の生体組織によって反射されるエコー以外の反射エコーは、ほとんど存在しない。

その後、図１１（ｆ）に表したように、膀胱３０６における蓄尿が進行し、プローブ１２２からの超音波１２２ａが膀胱３０６を透過するようになると、図１１（ｂ）に表したように、膀胱後壁領域３０７（図１０参照）において比較的弱い反射エコーが分散して観察される。このときの反射エコーは、膀胱後壁領域３０７の内部側３０８と外部側３０９とで比較的多く生ずる。また、図１１（ｂ）に表したように、外部側３０９での反射エコーは、内部側３０８での反射エコーよりも大きい。

その後、図１１（ｇ）に表したように、膀胱３０６における蓄尿がさらに進行すると、膀胱３０６は、拡張し、ほぼ所定の大きさとなる。すると、膀胱内圧は、次第に上昇していく。図１１（ｃ）に表したように、このときの反射エコーは、膀胱後壁領域３０７における内部側３０８で比較的大きく生ずる。内部側３０８での反射エコーは、外部側３０９での反射エコーよりも大きい。

その後、図１１（ｈ）に表したように、膀胱３０６における蓄尿がさらに進行すると、膀胱３０６は、膀胱３０６を形成する筋を強く伸ばしてさらに緊張する。そして、膀胱３０６の内部の圧力は上昇する。図１１（ｄ）に表したように、このときの反射エコーは、膀胱後壁領域３０７の内部側３０８でほとんど生ずる。また、後方に透過する超音波１２２ａは少なくなる。さらに、外部側３０９からの反射エコーは遮られる。

このようにして、被験者３００は、恥骨３０３近傍の膀胱３０６付近の所定位置にプローブ１２２を固定することで、後傾姿勢のままで膀胱内尿量測定手段１２０により膀胱内の尿量を測定することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、排尿量測定手段１１０および膀胱内尿量測定手段１２０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや固定補助部材１２７および位置決め部材１２９の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

また、本実施形態では、膀胱内尿量測定手段１２０により膀胱内の尿量を測定するときの測定姿勢が座位で後傾姿勢である場合を例に挙げて説明したが、本発明における膀胱内尿量測定手段１２０による測定の測定姿勢は、観察対象の膀胱が恥骨の投影領域内にはない姿勢であればよい。従って、膀胱内尿量測定手段１２０による測定の測定姿勢は、座位だけでなく、例えば便座２２０から立ち上がった状態（立位）の姿勢であってもよい。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１００ 生体情報測定装置、 １１０ 排尿量測定手段、 １１１ 導水管、 １１３ 水位センサ、 １１５ 貯留タンク、 １１７ 通信手段、 １２０ 膀胱内尿量測定手段、 １２１ 超音波送信装置、 １２２ プローブ、 １２２ａ 超音波、 １２３ 尿量演算装置、 １２３ａ 超音波振動子振動回路、 １２３ｂ タイミング発生回路、 １２３ｃ 低雑音増幅器、 １２３ｄ 可変増幅器、 １２３ｅ 変換回路、 １２３ｆ 波形メモリ、 １２５ 通信手段、 １２７ 固定補助部材、 １２９ 位置決め部材、 １２９ａ、１２９ｂ 係合部、 １２９ｃ、１２９ｄ 孔、 １３０ 演算手段、 １３１ 制御部、 １３３ 表示部、 ２００ トイレ装置、 ２１０ 洋風大便器、 ２１１ 溜水、 ２１２ ボウル、 ２１３ 尿流率測定装置、 ２２０ 便座、 ２３０ ライニング、 ２４０ 背もたれ部、 ３００ 被験者、 ３０２ 下腹部、 ３０３ 恥骨、 ３０６ 膀胱、 ３０７ 膀胱後壁領域、 ３０８ 内部側、 ３０９ 外部側、 ３１０ 背後臓器

Claims (4)

1. 被験者によって排泄された尿の排尿量を経時的に測定可能な排尿量測定手段と、
   前記被験者の膀胱の内部の尿量を測定可能な膀胱内尿量測定手段と、
   前記排尿量測定手段の測定結果と前記膀胱内尿量測定手段の測定結果とに基づいて、経時的に同期した相関データであって前記膀胱の収縮の経時的変化の情報を含む相関データを作成する演算手段と、
   を備えたことを特徴とする生体情報測定装置。
2. 前記排尿量測定手段は、洋風大便器の溜水の水位変化を計測して前記排尿量を求め、
   前記膀胱内尿量測定手段は、前記膀胱へ向けて超音波を放射し、前記超音波の反射状態により前記膀胱の内部の尿量を求めることを特徴とする請求項１記載の生体情報測定装置。
3. 前記膀胱内尿量測定手段は、
   前記膀胱の内部の尿量を測定するときの所定の測定姿勢に前記被験者の姿勢を保持する固定補助部材と、
   前記膀胱に対して前記超音波を送受信する超音波送受信部材と、
   前記洋風大便器からみて前記被験者の体を固定し、前記被験者の体の所定部位に前記超音波送受信部材を位置決めする位置決め部材と、
   を有することを特徴とする請求項２記載の生体情報測定装置。
4. 前記相関データは、少なくとも排泄中における前記膀胱の内部の尿量の経時的変化を表したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の生体情報測定装置。